渗流—织脉：山地城市更新的绿色城市设计路径

 

摘要：【目的】存量更新背景下基于绿色城市设计方法对重庆山地城市进行更新探索，对实现城市与自然协同共生具有理论意义与实践价值。

 

【方法】针对自然要素在山地城市复杂条件下呈现的动态特征，引入渗流力学理论，数字化识别地形、水体、生物3类流要素，解析其内在关联和影响机制，顺应渗流规律提出“织脉”设计路径。

 

【结果】以重庆万州区为证，研究发现水体流与城市界面高密粘连，地形流、水体流在城市颗粒中渗透率低，水体流的孔隙阻力存在季相变化，通过扩大蓝绿空间孔隙度、增加滨水空间浸润区等措施可以提升城市渗透率。

 

【结论】基于渗流力学理论，解释山地城市与自然环境的互动规律，顺应规律发掘设计路径，为山地城市生态空间因地制宜规划提供绿色城市设计方法的思路参考。

 

中国山地占全国陆地面积的2/3以上[1]，地形高差大，地貌类型多，使得地形、水体、生物的形成和发展过程呈现出显著的流体特征。早期山地城市发展受地形约束，多依山而建，凭水而立；随着人类建设能力的提升，地形由自然赋予，又因人的改造行为而变化[2]，山地城市逐渐向自然渗透，自然要素与城市空间交错、融合，呈现出渗流现象[3-4]，自然要素的流体既受到城市孔隙和颗粒的约束，其流动也反作用于孔隙和颗粒。当前城镇化进程进入存量时期，在此背景下，如何顺应城市与自然环境复杂的内在规律，开展城市空间提质优化是山地城市更新面临的挑战。

 

 
 

重视城市与自然过程相结合的绿色城市设计遵循“整体优先”“生态优先”的原则[5]，旨在构建人与自然协调的人居空间[6]。当前对于绿色城市设计的研究或将城市各类资源要素结合起来[7]，形成自上而下的设计策略；或充分考虑城市生物气候条件、自然地理特点和尺度特征[8]，形成技术方法；或聚焦城市空间结构、土地模拟、空间建设强度[9]等形成设计指标。然而以上方法均广泛适用于各类地形的城市中，未能凸显山地城市中较大地形高差所导致的自然要素在城市中的流动这一特征对城市空间起到的积极作用。

 

本研究针对自然要素在山地城市复杂地形条件下的动态特征，引入渗流力学理论，剖析自然要素与城市空间相互作用的内在机理和变化规律；依托遥感数据、城市建筑数据等多源数据对其自然要素进行数字化识别及特征解析；顺应山地城市渗流规律提出“织脉”这一绿色城市设计途径；以重庆万州为实例进行验证。为剖析山地城市发展的内在机理和变化规律提供新视角，对提升绿色城市设计路径的科学性、客观性具有重要意义。